[发明专利]一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件及其制备方法

权利要求书

1.一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件，其特征在于，其结构自上而下依次为：光伏电池、导电连接层、热电冷却器、导热连接层和温差电池；

所述导电连接层一面粘附光伏电池的背电极面，另一面粘附热电冷却器冷端，热电冷却器热端通过导热连接层与温差电池热端粘合固定。

2.根据权利要求1所述一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件，其特征在于，所述热电冷却器的外接导线通过导电连接层与光伏电池背电极连接，使热电冷却器和光伏电池串联。

3.根据权利要求1所述一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件，其特征在于，所述温差电池与光伏电池、热电冷却器二者并联。

4.根据权利要求1所述一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件，其特征在于，所述热电冷却器内部由铜箔连接P型、N型热电臂对，构成P-N-P-N热电臂串联回路，所述温差电池内部由铜箔连接P型、N型热电臂对，构成P-N-P-N热电臂串联回路。

5.根据权利要求1所述一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件，其特征在于，所述导电连接层通过导电银浆与光伏电池的背电极、热电冷却器冷端连接。

6.根据权利要求1所述一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件，其特征在于，所述光伏电池为硅基薄膜太阳电池或砷化镓薄膜太阳电池；所述热电冷却器和温差电池均为热电偶封装器件。

7.根据权利要求1所述一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件，其特征在于，所述导电连接层材料为金属薄膜、半导体纳米导电薄膜和石墨烯二维薄膜中的至少一种，所述导热连接层材料为硅脂、硅胶、相变材料、相变金属胶、散热垫片和导热胶中的至少一种。

8.根据权利要求7所述一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件，其特征在于，所述导电连接层材料为金、银、铜、铬和镍中的至少一种材料制备而成的金属薄膜；所述导热连接层材料的导热系数范围为0.1～50W·m^-1·K^-1。

9.权利要求1～8任一项所述一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)用银浆将光伏电池的背电极面与导电连接层粘结固定，再用银浆将热电冷却器集成在导电连接层上；

(2)在热电冷却器上涂覆导热连接层，通过导热连接层将温差电池集成在热电冷却器热端；

(3)将光伏电池负电极-导电连接层与热电冷却器通过导线连接，使光伏电池与热电冷却器串联；将温差电池与光伏电池-热电冷却器并联形成电压匹配的并联电路；

(4)封装成光伏热电一体化电池。

10.根据权利要求9所述一种具有电压匹配的光伏热电一体化器件的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述导电连接层和步骤(2)所述导热连接层分别处于热电冷却器两侧；步骤(4)所述封装材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物。